Diafragma músculo respiratório

O diafragma consiste em três partes, anatômica e funcionalmente, distintas: (1) as fibras costais que se originam da margem do esterno e das seis últimas costelas; (2) as fibras crurais que se originam da coluna lombar; e (3) o tendão central, local de inserção das fibras costais e crurais.

Devido à inervação, origem embriológica e ações diferentes sobre a caixa torácica, as partes costal e crural podem ser consideradas como dois músculos distintos, com origens anatômicas diferentes dividindo uma inserção comum, o centro tendíneo.
A disposição anatômica do diafragma e sua relação com a CT e abdome explicam a sua ação mecânica. A porção cilíndrica que opõe a CTab constitui a "zona de aposição" diafragmática, e a cúpula corresponde ao tendão central.

Vista anterior da parede torácica, ao final da expiração, ilustrando a anatomia funcional do diafragma. Observar a orientação cranial das fibras diafragmáticas, apostas à parede interna da caixa torácica. Quando o diafragma se contrai aumenta a pressão abdominal (seta branca) que é transmitida ao tórax, pela zona de aposição, para expandir a CT inferior (setas pretas). Pab, Pressão abdominal. (Adaptado de De Troyer A, Estene M. Functional anatomy of the respiratory muscles. Clin Chest Med 1988; 9: 263-286.)

Quando o diafragma se contrai, ocorrem queda da pressão intrapleural e aumento do volume pulmonar. Simultaneamente, ocorre aumento na pressão abdominal que é transmitida ao tórax, pela zona de aposição, para expandir a CT inferior. Esse componente da ação diafragmática é chamado de "componente aposicional", e depende do tamanho da zona de aposição e do aumento da pressão abdominal. O aumento do diâmetro vertical do tórax ocorre pela contração diafragmática, com o abaixamento do centro tendíneo, que é limitado pela entrada em tensão dos elementos do mediastino e pela presença de massa das vísceras abdominais. Normalmente, o centro frênico é fixado no nível da nona vértebra torácica. A partir dessa fixação, as fibras musculares da periferia, orientadas cranialmente, contraem-se elevando e evertendo as costelas inferiores do tórax, aumentando o diâmetro transversal e ântero-posterior, pela elevação e projeção anterior do esterno. Esse componente da ação diafragmática é chamado de "componente insercional" que aplica somente à porção costal do diafragma.

Componente insercional da ação diafragmática. A seta (seta branca) representa o ponto de fixação do diafragma em nível da nona vértebra torácica (T9) durante a inspiração devido à oposição das vísceras abdominais à sua descida. A partir dessa fixação, as fibras musculares da periferia, orientadas cranialrnente, contraem-se elevando (seta A B) e evertendo (seta A A') as costelas inferiores do tórax, aumentando o diâmetro transversal e ântero-posterior, pela elevação e projeção anterior do esterno. (Adaptado de De Troyer A, Estene M. Functional anatomy of the r espiratory muscles. Clin Chest Med 1988; 9: 263-286.)

Como as forças a posicionais, a magnitude das forças insercionais depende da complacência do conteúdo abdominal. Quando a complacência abdominal é baixa, a zona de aposição é mantida durante a contração diafragmática, e o aumento da Pab é maior. Quando a complacência abdominal é alta (grande hérnia ventral e paralisia dos músculos abdominais), a efetividade do diafragma diminui. A utilização de cintas abdominais, na posição sentada, pode melhorar a função diafragmática. A força contrátil produzida pelo diafragma é representada pela pressão diafragmática (Pdi), que representa a diferença entre as pressões abdominal (Pab) e pleural (Ppl), ou seja, Pdi = Pab - Ppl .

A zona de aposição está diretamente relacionada ao grau de insuflação pulmonar. A zona de aposição é maior a baixos volumes pulmonares e diminui durante a inspiração, devido ao encurtamento das fibras costais e das forças centrípetas que puxam as bordas superiores da zona para longe das costelas. Na hiperinsuflação pulmonar, a fração da caixa torácica exposta à pressão abdominal (zona de aposição) diminui, e a fração da caixa torácica exposta à pressão pleural aumenta. A cúpula diafragmática pode ser comparada a uma esfera, onde a pressão (P) dentro da esfera está relacionada com a tensão (T) de sua parede pela equação de La Place: P = 2T IR; onde R é o raio da curvatura do diafragma, P representa a Pdi, e T representa a força de contração. Com a hiperinsuflação ocorrem rebaixamento e aplainamento da cúpula diafragmática, seu raio de curvatura torna-se grande, e sua capacidade de gerar pressão torna-se diminuída. Na hiperinsuflação ocorre também alteração na direção das fibras diafragmáticas.

Essas fibras, que normalmente estão orientadas na direção cefalocaudal, tornam-se horizontais. Nessa situação, a contração diafragmática tem uma ação expiratória, podendo ser detectada, clinicamente, como sinal de "Hoover".

Alterações na configuração torácica podem ocorrer em pacientes tetraplégicos na posição sentada, devido à falta de sustentação das vísceras por comprometimento dos músculos abdominais. Durante a inspiração, o abdome expande e o diâmetro ântero-posterior superior diminui. Nessa situação, o diafragma também se comporta como músculo expiratório.

A área de aposição diafragmática em decúbito supino, à CRF, é de 45% da área total de superfície do diafragma. Na posição ortostática, a zona de aposição representa 30% da área de superfície total da CT. Devido à posição mais cefálica da hemicúpula diafragmática à direita, a área de aposição é 21 o/o maior desse lado. Estudos utilizando tomografia computadorizada demonstraram, em secções coronais e sagitais, que o hemidiafragma direito é maior e encurta-se mais durante a inspiração quando comparado com o hemidiafragma esquerdo.

Foi demonstrado, pela utilização de fluoroscopia linear axial, que os deslocamentos diafragmáticos de suas partes anterior, média e posterior correspondem a 60%, 90% e 100%, respectivamente, entre o volume residual (VR) e a capacidade pulmonar total (CPT). O movimento axial do diafragma correlacionou-se com as trocas da área de secção transversa da caixa torácica e abdome, com contribuição relativamente maior da caixa torácica a altos volumes pulmonares.

Estudos histoquímicos revelam que o diafragma é composto de 55% de fibras tipo I, as quais têm alta capacidade oxidativa e baixa glicolítica e são altamente resistentes à fadiga; e aproximadamente 20% de fibras tipo !Ia, as quais são de contração rápida com alta capacidade glicolítica e oxidativa. As fibras do tipo IIb, mais susceptíveis à fadiga , constituem 25% do total.

O suprimento sanguíneo do diafragma é feito pelas artérias mamária interna, intercostais e artérias frênicas. Existe uma grande rede de anastomose entre essas artérias de cada lado das hemicúpulas.

Vista abdominal do diafragma ilustrando o círculo interno formado pelas artérias mamária interna e frênicas. (Adaptado de Supinski GS. Respiratory muscle blood flow. Clinics in Chest Medicine 1988; 9(2): 211-224.)

O diafragma é inervado pelos nervos frênicos direito e esquerdo, os quais são ramos dos plexos cervicais e recebem suas fibras a partir do IV nervo cervical, com contribuição do III e V nervos cervicais. Receptores proprioceptivos são relativamente esparsos, sugerindo que a habilidade de o diafragma compensar cargas depende mais de suas propriedades intrínsecas do que de mecanismo reflexo neural. Existem controvérsias sobre reflexos proprioceptivos no diafragma.

Parte desse problema pode ser devido aos dados obtidos em pequenos quadrúpedes, os quais não estão sujeitos ao grande stress gravitacional que ocorre em humanos com a troca da postura. Observou-se redução importante da atividade tônica do diafragma durante o sono, com o movimento rápido dos olhos (sono REM), quando comparado com o sono não REM, em recém-nascidos e adultos. Observou-se, também, redução da atividade tônica diafragmática com anestesia por halotano, assim como aumento da atividade desse músculo, proporcional à carga abdominal aplicada, sugerindo a presença de reflexo de estiramento.

Fonte: Bases da fisioterapia respiratória: terapia intensiva e reabilitação / Maria da Glória Rodrigues Machado. - Rio de Janeiro: Guanabara Koogan



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